2009年度工程地质学自然科学基金项目受理与资助分析

对2009年工程地质学的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质学的基金项目申请数量增加较快,但申请项目质量还有待进一步提高。工程地质学基础研究队伍在各单位之间还不均衡。工程地质学基础研究青年人才队伍的培养仍需要大力加强。     

工程地质学科的自然科学基金项目申请资助概况与分析

对2003年至2007年工程地质学科的基金申请情况、资助情况、研究队伍等情况进行了详细分析。工程地质学是地质学科发展最快的分支学科之一,其基础研究队伍在各单位之间还不均衡。工程地质学的基金项目申请数量和资助数量与其研究队伍的状况是匹配的,申请经费基本得到了满足,但申请项目质量还有待进一步提高。工程地质学科在国家层面上的领军人才的培养,特别是年青领军人才的培养迫在眉睫,应引起有关部门和单位的高度重视。     

力学学科“十二五”国家自然科学基金项目申请和资助情况

对"十二五"期间力学学科国家自然科学基金项目的申请和资助情况进行了介绍,对5年期间总体趋势以及获资助主要单位和隶属关系进行了分析.着重介绍了面上项目、青年科学基金和地区科学基金的申请和资助情况,包括各分支学科以及研究领域的分布情况,项目申请人、负责人的年龄、职称和性别分布情况.对今后应该关注的问题给出了建议和措施.     

从"十五"期间基金资助情况看力学学科发展现状

“十五”期间是国家自然科学基金委员会经费快速增长的时期,同时也是力学科学处的经费和资助项目数快速增长的时期.本文对这5年中力学科学处的基金面上项目申请、资助情况进行总结,分析力学各分支领域的研究状况,展现我国基础研究人员的结构特点和变化趋势,给出对今后重点关注问题的建议和措施.     

从国家自然科学基金的申请与资助看固体力学的发展

固体力学是整个力学学科中研究规模最大的分支学科,一直得到国家自然科学基金长期稳定的支持。本文对2001-2009年度力学科学处面上项目、青年科学基金和地区科学基金项目的申请和资助情况进行介绍,重点分析了固体力学学科基金申请和资助状况,展示了我国固体力学学科的发展现状,提出了促进固体力学学科发展的建议和措施。     

2001年度力学学科面上项目资助情况

经力学学科评审组会,２００１年度力学学科面上资助项目已确定（见附表１）．现将有关信息公布如下：（１）各类项目的申请项数、资助项数、资助金额、平均资助强度列于表１．表２进一步给出了力学学科各分支的资助情况．（２）　今年基金委员会设立“小额预研项目”,以资助一些探索性强,有创新性的项目．力学学科共资助了１０项,执行期均为一年,总经费为６３万元．（３）对西部地区的申请项目给予了一定的倾斜．（４）对资助的实验项目给予了一定程度的经费倾斜,以便加强力学的实验研究．　（５）数理科学部继续推行对今年获得面上项…     

“十五”期间力学学科重点项目概况与分析

"十五"期间是国家自然科学基金委员会经费快速增长的时期,同时也是力学科学处的经费和资助项目数快速增长的时期.本文对这5年中力学科学处的基金重点项目申请、资助情况进行分析,对今后重点关注的问题给出建议和措施.     

2006年度力学科学处基金项目受理情况

为便于力学科研人员及时了解2006年度基金项目申请信息,将数理科学部力学科学处受理的面上项目、重点项目、国家杰出青年科学基金及海外或香港、澳门青年学者合作研究基金项目的申请情况做一介绍． 1 面上项目 2006年力学科学处共受理面上申请项目1052项,比去年的863项增加了189项,增幅达21．9％．表1给出了 2006年和2005年面上项目中自由申请、青年基金和地区基金的申请情况．     

1999年度资助项目情况和下年度项目指南

将１９９９年度力学学科面上项目的资助情况做一通报．为便于明年的基金申请,也将２０００年度力学学科《项目指南》的内容做一介绍．     

2001年度力学学科基金项目申请情况

为便于力学专家及时了解２００１年度力学学科的基金项目申请,将面上项目、重点项目、国家杰出青年科学基金及海外（香港）青年学者合作研究基金项目的受理情况做一介绍．１面上项目 国家自然科学基金面上项目强度的大幅度增加,吸引了更多的专家投身于基金申请．２００１年是力学学科面上申请项目最多的一年,其申请数达到了５７６项,比去年的５３３项（含高技术探索项目）多出４３项．表１给出了今年面上项目中自由申请、青年基金和地区基金的申请数． 由于“十五’期间高技术新概念、新构思探索项目的经费尚未到位,今年暂不受理此类项…     

矩形通道高宽比对单相层流特性的影响

通过分析壁面切应力,比较了不同高宽比矩形通道宽边和窄边壁面摩擦阻力特性. 结果表明宽边摩擦阻力随高宽比的减小而急剧增加;窄边摩擦阻力变化趋势与宽边相反,但变化幅度比宽边小;总摩擦阻力随高宽比的减小而增大. 宽边摩擦阻力占总摩擦阻力的份额随高宽比的增加而减小,且高宽比越大,变化速率越慢. 高宽比对窄边局部切应力的影响很小,对宽边局部切应力的大小和分布形状均有明显影响. 采用能量梯度法,对不同高宽比矩形通道内单相层流-湍流转捩雷诺数进行求解,并将理论计算结果整理成多项式,其预测值和实验值有很好的一致性.     

椭球颗粒体系剪切过程中自由体积的分布与演化

颗粒材料是一种复杂的多体相互作用体系, 由大量离散的颗粒和其周围的自由体积组成. 虽然颗粒的自由体积与颗粒材料的力学性能和变形特征的相关性已得到证实, 但是由于表征上的困难, 目前对非球形颗粒体系的局部自由体积的认识还不够充分. 本文采用连续离散耦合分析方法进行了不同主轴长度的椭球颗粒试样的三轴剪切数值模拟, 基于Set Voronoi算法对剪切过程中的颗粒试样进行了Voronoi元胞分割, 分析了颗粒试验在剪切过程中自由体积的统计分布特性和演化规律, 研究了颗粒形态对自由体积的影响. 剪切过程中Voronoi元胞的各向异性逐渐增强, 且各项异性增强程度随颗粒非球度的增加而增大, 表明非球颗粒在剪切过程中经历更加强烈的重排列. 具有不同非球度的椭球颗粒体系的局部孔隙比均服从k?Γ分布, 且这个分布仅与颗粒体系的全局孔隙比相关, 不受颗粒形态和剪切状态的影响. 局部孔隙比的波动呈现非对称拉普拉斯分布, 非对称参数刻画了局部自由体积收缩和膨胀的博弈, 其与全局孔隙比呈线性关系.      

粒料固有各向异性的离散元模拟与细观分析

料在摊铺后形成的颗粒定向排列将导致其力学性质的固有各向异性. 依据粒料的实际不规则形状, 构建了可模拟粒间咬合嵌挤作用的三维离散元复杂形状颗粒; 生成了5 种不同沉积方向的各向异性试件和1种各向同性试件, 对比了各试件在三轴压缩试验中的宏观力学特性差异; 引入组构张量以量化各向异性程度, 利用玫瑰图表达接触法向与接触力的分布特征, 探究了粒料各向异性的细观发展规律. 结果表明: 颗粒长轴愈趋向水平排布, 峰值应力比愈大, 剪缩与剪胀程度愈明显; 相较于各向同性试件, 沉积角$\theta$为料在摊铺后形成的颗粒定向排列将导致其力学性质的固有各向异性. 依据粒料的实际不规则形状, 构建了可模拟粒间咬合嵌挤作用的三维离散元复杂形状颗粒; 生成了5 种不同沉积方向的各向异性试件和1种各向同性试件, 对比了各试件在三轴压缩试验中的宏观力学特性差异; 引入组构张量以量化各向异性程度, 利用玫瑰图表达接触法向与接触力的分布特征, 探究了粒料各向异性的细观发展规律. 结果表明: 颗粒长轴愈趋向水平排布, 峰值应力比愈大, 剪缩与剪胀程度愈明显; 相较于各向同性试件, 沉积角$\theta$为$0^\circ$时, 峰值应力比和最大体积压缩应变分别提高了12.6\%和18.8\%, 其原因在于加载过程中颗粒旋转和滑动百分比更小, 内部调整时间更短、更易被剪密; 固有各向异性对颗粒法向接触力分布的影响不大, 但显著影响接触法向分布特征; 剪切过程中, $\theta$为$90^\circ$时的接触法向各向异性系数先快速减小后逐渐增大, 而$\theta$为$0^\circ$到$60^\circ$时则呈现出增大后稍有回落或趋于稳定的趋势, 且$\theta$ 愈小的试件各向异性系数增大愈快.     

水电站坝的砂层地基地震液化可靠度研究

对四川地区江河上数座水电站坝基砂层的26组动力三轴试验资料进行了统计分析,基于动剪应力比法的液化判别方法推导了的地震液化的极限状态方程,使用蒙特卡洛随机抽样的方法计算了砂层液化的失效概率,并对某水电站的厂房地基砂层的液化可靠度进行了计算分析。研究表明,统计按粉砂样总体和中细砂样总体划分较为合理;砂层的动剪应力比可采用正态分布;电站砂层地基地震液化的最危险工况为,闸坝盖重加稳定的向上渗流及遭遇Ⅶ度地震荷载,为高液化风险,其液化概率随埋深加大而增大,最危险部位为砂层底板,对坝基砂层应进行抗液化处理。     

斜坡失稳的燕尾突变模型

文章对一个平面滑动型斜坡,考虑滑面介质有和上部岩体由不同力学性质的材料组成,上部岩体为弹性介质,滑带介质为应变软化介质。对应变软化介质,用W e ibu ll分布描述滑带介质的剪应力与应变关系,建立了斜坡系统的燕尾突变模型。通过分析,发现斜坡失稳与刚度比具有极大关联性。随着刚度比的增大,斜坡开始滑动时的0ξ值降低不断降低,突跳时ξ*值也随着降低。此时的临界值x*增大,突跳量Δx变小。当刚度比增加到一定程度后,会出现无突跳式的滑动。     

不同拉压特性的厚壁圆筒极限内压统一解

厚壁圆筒在实际工程领域中应用广泛,若能精确计算出极限内压,对预防事故发生,降低风险有重要意义.工程中存在许多材料,其拉压强度和拉压模量均存在差异,这些差异对极限内压的大小有显著影响.以往研究表明,仅考虑拉压强度与拉压模量的一个方面,计算结果与实际情况存在一定的误差.本文基于双剪统一强度理论,综合考虑中间主应力效应及材料拉压强度和拉压模量的不同,推导了内压作用下厚壁圆筒的弹、塑性状态的应力分布及弹性极限内压、塑性极限内压与安定极限内压的统一解,通过与其他文献对比分析验证了本文计算结果的正确性,分析了半径比、统一强度理论参数、拉压强度比与拉压模量系数对弹性极限内压、塑性极限内压及安定极限内压的影响.结果表明:统一解均随半径比和统一强度理论参数的增大而增大,随拉压强度比的增大而减小,弹性极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小,当壁厚增加到一定值后,安定极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小;材料的拉压模量不同、拉压强度差异对厚壁圆筒的安定性影响显著,考虑中间主应力效应可使材料的潜能得到更充分发挥,极限内压随半径比的变化规律可为选择合理壁厚提供参考,该结论可为厚壁圆筒的工程应用提供理论依据.     

碳纳米管增强Nb-Si基复合材料界面应力传递的研究

基于均匀化理论,建立了碳纳米管增强Nb-Si基复合材料的代表体积元模型,并采用剪切滞后模型对碳纳米管增强Nb-Si基复合材料界面上的应力分布和传递机制进行了研究,探讨了分子间作用力、杨氏模量比β、长径比α、体积分数?等对其应力分布和传递机制的影响。结果表明,复合材料界面应力分布的变化主要集中在碳纳米管的两端,最大的应力都是分布在加载端或拔出端,然后向另一端传递;分子间作用力、杨氏模量比、长径比、体积分数等参数对界面应力的传递均有一定的影响,其中长径比和体积分数的影响最明显,体积分数为0.02时拔出端的界面剪切应力值相对于体积分数为0.0025时增大幅度达到近7倍,而长径比从200减小到50时,其应力传递距离增大了近8倍。